【題目】如圖所示的裝置可用來驗證機械能守恒定律，擺錘A拴在長為L的輕繩一端，輕繩另一端固定在O點，在A上放一個質(zhì)量很小的小鐵塊，現(xiàn)將擺錘拉起，使繩與豎直方向成θ角，由靜止開始釋放擺錘，當其到達最低位置時，受到豎直擋板P的阻擋而停止運動，之后鐵塊將飛離擺錘做平拋運動。

(1)為了驗證擺錘在運動過程中機械能守恒，必須求出擺錘在最低點的速度。為了求出這一速度，還應測量的物理量有__________。

(2)用測得的物理量表示擺錘在最低點的速度v＝__________。

(3)用已知的和測得的物理量表示擺錘在運動過程中機械能守恒的關系式為__________。

【答案】（1）遇到擋板之后鐵片的水平位移s和堅直下落高度h （2分）

（2）（2分） （3）（2分）

【解析】

試題（1）平拋運動豎直方向為自由落體運動，運動時間，水平方向勻速直線運動，所以只要測量出豎直下落的高度和水平位移即可。（2）根據(jù)平拋運動規(guī)律可得。（3）擺錘下落過程，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，擺錘下落過程，減少的重力勢能為，增加的動能為，若減少的重力勢能等于增加的動能則有，整理可得。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖(a)，超級高鐵(Hyperloop)是一種以“真空管道運輸”為理論核心設計的交通工具，它具有超高速、低能耗、無噪聲、零污染等特點。如圖(b)，已知管道中固定著兩根平行金屬導軌MN、PQ，兩導軌間距為r；運輸車的質(zhì)量為m，橫截面是半徑為r的圓。運輸車上固定著間距為D、與導軌垂直的兩根導體棒1和2，每根導體棒的電阻為R，每段長度為D的導軌的電阻也為R。其他電阻忽略不計，重力加速度為g。

(1)如圖(c)，當管道中的導軌平面與水平面成θ=30°時，運輸車恰好能無動力地勻速下滑。求運輸車與導軌間的動摩擦因數(shù)μ；

(2)在水平導軌上進行實驗，不考慮摩擦及空氣阻力。

①當運輸車由靜止離站時，在導體棒2后間距為D處接通固定在導軌上電動勢為E的直流電源，此時導體棒1、2均處于磁感應強度為B，垂直導軌平向下的勻強磁場中，如圖(d)。求剛接通電源時運輸車的加速度的大��；（電源內(nèi)阻不計，不考慮電磁感應現(xiàn)象）

②當運輸車進站時，管道內(nèi)依次分布磁感應強度為B，寬度為D的勻強磁場，且相鄰的勻強磁場的方向相反。求運輸車以速度vo從如圖(e)通過距離D后的速度v。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體（物體與彈簧不連接），初始時物體處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)用豎直向上的拉力作用的物體上，使物體開始向上做勻加速運動，拉力與物體位移之間的關系如圖乙所示（），則下列結(jié)論正確的是（ ）

A．物體的加速度大小為

B．彈簧的勁度系數(shù)為

C．物體的質(zhì)量為

D．物體與彈簧分離時，彈簧處于壓縮狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖甲所示裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來探究碰撞過程中的不變量，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽，實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復上述操作10次，得到10個落點痕跡，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，重復這種操作10次。圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上的豎直投影點，B球落點痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且在G、R、O所在的平面內(nèi)，米尺的零點與O點對齊。

（1）碰撞后B球的水平射程應取為________cm。

（2）在以下選項中，本次實驗必須進行的測量是__________

A．水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離

B．測量A球與B球碰撞后，A球落點位置到O點的距離

C．測量A球與B球的質(zhì)量

D．測量G點相對于水平槽面的高度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定于水平面的平行直導體軌道MN 和 PQ 處于豎直向下的勻強磁場中，M、P之間接有阻值為R 的定值電阻。導體棒 ab 在與其垂直的向右的水平恒力作用下，在導體軌道上以速度v 向右做勻速運動，且ab棒始終與導體軌道形成閉合電路。已知ab棒的電阻為r，其長度L恰好等于平行R軌道的間距，磁場的磁感應強度為 B。忽略摩擦阻力，不計其它電阻。求：

(1)ab棒兩端的電勢差U，并判斷其兩端電勢的高低；

(2)ab 棒向右勻速運動時所受的安培力F；

(3)驅(qū)動ab 棒運動的外力的功率、ab 棒所受安培力的功率、電路發(fā)熱的功率，并從能的轉(zhuǎn)化和守恒的角度，簡要敘述三者之間的關系。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用如圖所示裝置進行“驗證機械能守恒定律”的實驗時，需要測量重物由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度ν和下落高度h，某班同學利用實驗得到的紙帶設計了以下四種測量方案。

A．用刻度尺測出重物下落高度h，并測出下落時間t，通過計算出瞬時速度ν。

B．用刻度尺測出重物下落的高度h，并通過計算出瞬時速度v。

C．根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶時器紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過計算出高度h。

D．用刻度尺測出重物下落的高度圖h，根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度ν。

(1)以上方案中只有一種最合理，最合理的是_________。（填入上述方案相應的字母）

(2)要使該實驗誤差盡量小，下列注意點正確的是_________。（填入相應的字母）

A．使重物的質(zhì)量越大越好，但懸掛時不能拉斷紙帶

B．選用電火花計時器比電磁打點計時器更好，可減小阻力的影響

C．測長度時保持紙帶懸掛狀態(tài)，刻度尺的讀數(shù)更準確

D．紙帶越長越好

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了探究機械能守恒定律，某同學設計了如圖甲所示的實驗裝置，并提供了如下的實驗器材：

A．小車 B．鉤碼 C．一端帶滑輪的木板

D．細線 E．電火花計時器 F．紙帶

G．毫米刻度尺 H．4~6V的交流電源 I．220V的交流電源

J．天平 K．停表

(1)根據(jù)實驗裝置，你認為實驗中不需要的器材是__________、__________。（填寫器材序號）

(2)實驗中得到了一條紙帶如圖乙所示，選擇點跡清晰且便于測量的連續(xù)7個點（標號0~6），測出1、2、3、4、5、6到0點的距離分別為、、、、、，打點周期為T。則打點2時小車的速度____________。

(3)若測得小車質(zhì)量為M。鉤碼質(zhì)量為m，打點1和點5時小車的速度分別用、表示，已知重力加速度為g，則驗證點1與點5間系統(tǒng)的機械能守恒的關系式可表示為_____________。

(4)在處理實驗數(shù)據(jù)時，如果以為縱軸，以d為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出圖象，其圖線斜率的表達式為__________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過程1或者過程2到達狀態(tài)N，其p—V圖象如圖所示。在過程1中，氣體始終與外界無熱量交換；在過程2中，氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。對于這兩個過程，下列說法正確的是（　�。�

A.氣體經(jīng)歷過程1，其溫度不變

B.氣體經(jīng)歷過程1，其內(nèi)能減小

C.氣體在過程2中一直向外放熱

D.氣體經(jīng)歷過程1時對外做的功與經(jīng)歷過程2時相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（a）所示為一實驗小車自動測速示意圖，A為繞在條形磁鐵上的線圈，經(jīng)過放大器與顯示器連接，圖中虛線部分均固定在車身上。C為小車的車輪，B為與C同軸相連的齒輪，其中心部分使用鋁質(zhì)材料制成，邊緣的齒子用磁化性能很好的軟鐵制成，鐵齒經(jīng)過條形磁鐵時即有信號被記錄在顯示器上。 已知齒輪B上共安裝30個鐵質(zhì)齒子，齒輪直徑為20cm，車輪直徑為60cm。 改變小車速度，顯示器上分別呈現(xiàn)了如圖（b）和（c）的兩幅圖像。設（b）圖對應的車速為，（c）圖對應的車速為。

(1)分析兩幅圖像，可以推知：_________（選填“＞”“＜”“=”）；

(2)根據(jù)圖（c）標出的數(shù)據(jù)，求得車速_________km/h。

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